《電路》第五版邱關(guān)源羅先覺(jué).ppt

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1、磁路和鐵心線(xiàn)圈在發(fā)電廠(chǎng)與電力系統(tǒng)中,廣泛的應(yīng)用著變壓器、各種旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其它含有鐵心線(xiàn)圈的電氣設(shè)備，它們不僅存在電路問(wèn)題,同時(shí)還存在磁路問(wèn)題。只有同時(shí)掌握了電路和磁路的基本理論,才本章主要內(nèi)容：鐵磁物質(zhì)的磁化曲線(xiàn)磁路和磁路定律磁場(chǎng)的主要物理量和基本性質(zhì)能對(duì)各種電工設(shè)備作全面分析。§1磁場(chǎng)的主要物理量和基本性質(zhì)一、磁場(chǎng)的主要物理量1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征磁場(chǎng)性質(zhì)的基本物理量量值：方向：小磁針在該點(diǎn)N極的指向。2.磁通Ф單位：特（T）dAnBα面積元的磁通為dФ=BdAcosα=BdA面積A的總磁通BdAAB2｛鐵磁物質(zhì):含有鐵族元素及其合金的所有物質(zhì)。非鐵

2、磁物質(zhì):除鐵磁物質(zhì)以外的所有物質(zhì)。物質(zhì)鐵磁物質(zhì)的磁化鐵磁物質(zhì)在外磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生與外磁場(chǎng)方向一致而且很強(qiáng)的H磁場(chǎng)的主要物理量和基本性質(zhì)均勻磁場(chǎng):磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同。Ф=BS單位：韋（Wb）3.磁導(dǎo)率μ和磁場(chǎng)強(qiáng)度H（如空氣、銅、木材、橡膠等）（如鐵、鎳、鈷及其合金等）附加磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫鐵磁物質(zhì)的磁化。（3）磁導(dǎo)率μ用來(lái)衡量物質(zhì)的磁性能，μ大物質(zhì)的導(dǎo)磁性能強(qiáng)，單位：亨/米（H/ｍ）真空的磁導(dǎo)率相對(duì)磁導(dǎo)率：物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率的比。或非鐵磁物質(zhì)鐵磁物質(zhì)μr很大,如硅鋼片磁場(chǎng)的主要物理量非鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率》μ小物質(zhì)的導(dǎo)磁性能

3、弱。磁場(chǎng)強(qiáng)度H為分析磁場(chǎng)和電流的依存關(guān)系引入的物理量單位：安/米（A/ｍ）方向：小磁針N極所指的方向二、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)1.磁通的連續(xù)性磁場(chǎng)中任一閉合面的總磁通恒等于零。2.安培環(huán)路定律磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量H沿任何路徑的線(xiàn)積分等于穿過(guò)此路徑所圍成的面的電流代數(shù)和。電流的正負(fù)要根據(jù)它的方向和所選路徑的方向之間是否符合右手螺旋法則而定。安培環(huán)路定律的應(yīng)用dlI1I2H§2鐵磁物質(zhì)的磁化曲線(xiàn)一、鐵磁物質(zhì)的磁化鐵磁物質(zhì)在外磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生于外磁場(chǎng)方向一致而且很強(qiáng)的附加磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫鐵磁物質(zhì)的磁化。H二、磁化曲線(xiàn)1.起始磁化曲線(xiàn)a2a3a1Bμ0H0a1段:H較小,B增加的很

4、慢。a1a2段：B急劇增加。（線(xiàn)性段）a2a3段：B增加緩慢。a3點(diǎn)以后：B幾乎不增加。（飽和段）μHBHBHμ0鐵磁物質(zhì)的磁化曲線(xiàn)（2）二、磁滯回線(xiàn)0BHBmHmBr-HC-Hm-BrHCaB的變化落后于H的變Br—剩磁HC—矯頑力化的現(xiàn)象稱(chēng)為磁滯。0BH軟磁材料：磁滯回線(xiàn)狹長(zhǎng)，剩磁小，嬌頑力小磁滯現(xiàn)象不顯著。如純鐵、鑄鐵、鑄鋼、電工鋼硬磁材料：磁滯回線(xiàn)較寬，剩磁大，嬌頑力大被磁化后剩磁不易消失。如鉻鋼、鎢鋼、鈷鋼§3磁路及磁路定律一、磁路由鐵磁材料組成的磁通集中通過(guò)的路徑稱(chēng)為磁路。i空氣隙空氣隙線(xiàn)圈鐵心線(xiàn)圈主磁通:通過(guò)磁路(包括氣隙)閉合的磁通。漏磁通：穿

5、出鐵心，經(jīng)過(guò)磁路周?chē)氰F磁性物質(zhì)而閉合的磁通。變壓器磁路接觸器磁路繼電器磁路線(xiàn)圈鐵心i2i1ΦΦS二、磁路的基爾霍夫定律1.磁路基爾霍夫第一定律I1I2aΦ2Φ3Φ1bΦ1+Φ2=Φ32.磁路基爾霍夫第二定律在磁路的分支點(diǎn)，所連各支路磁通的代數(shù)和等于零。I2I1N2N1l1l3"l2l3'每段磁路的磁位差選擇磁場(chǎng)與中心線(xiàn)的方向相同時(shí)右邊回路左邊回路可得磁通勢(shì)單位:A有Φ4∑Φ=0有l(wèi)4H2H1H'3H4H"3磁路基爾霍夫第二定律內(nèi)容:在磁路任一閉合回路中,各段磁位差的代數(shù)和等于各磁通勢(shì)的代數(shù)和。磁通的參考方向與饒行方向一致時(shí)，該段磁位差取正，反之取負(fù)。勵(lì)磁電流

6、的參考方向與磁路回線(xiàn)饒行方向之間符合右手螺旋關(guān)系時(shí)，該磁通勢(shì)取正，反之取負(fù)。3.磁路歐姆定律lΦA(chǔ)μ因?yàn)榇盼徊钍街袣W姆定律